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JPS63232321A - Alignment method - Google Patents

Alignment method

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Publication number
JPS63232321A
JPS63232321A JP62064327A JP6432787A JPS63232321A JP S63232321 A JPS63232321 A JP S63232321A JP 62064327 A JP62064327 A JP 62064327A JP 6432787 A JP6432787 A JP 6432787A JP S63232321 A JPS63232321 A JP S63232321A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
shot
alignment
measurement
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62064327A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumiyoshi Hamazaki
浜崎 文栄
Hajime Igarashi
一 五十嵐
Akiya Nakai
中井 晶也
Naoki Ayada
綾田 直樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP62064327A priority Critical patent/JPS63232321A/en
Priority to US07/170,359 priority patent/US4918320A/en
Publication of JPS63232321A publication Critical patent/JPS63232321A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve accuracy of alignment, by measuring the amount of position shift in prescribed regions on a substrate by a TTL method and performing alignment of an original plate to the substrate in the respective regions on the substrate on the basis of correction lattice information formed from the results of measurement. CONSTITUTION:The amount of position shift of an original plate RT to a substrate WF in prescribed regions on the substrate WF is measured by observing light which transmits a projection optical system LN and is reflected on or diffracted from marks on the substrate WF (a TTL method), and theta directional alignment of the substrate WF is performed on the basis of the results of measurement. Thereafter, similarly the amount of position shift of the original plate RT to the substrate WF is measured again by the TTL method in the prescribed regions on the substrate WF. Next, correction lattice information is formed on the basis of the results of measurement and stored, and alignment of the original plate RT to the substrate WF in the respective regions on the substrate WF is performed on the basis of the correction lattice information. Hence, alignment of the original plate to the substrate can be performed with good accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は位置合せ方法に関し、例えば半導体製造装置で
ある露光装置においてマスクやレチクル等の原板と半導
体クエへ等の基板を精度良く位置合せ(アライメント)
する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an alignment method, for example, for aligning an original plate such as a mask or reticle and a substrate such as a semiconductor square with high accuracy in an exposure apparatus that is a semiconductor manufacturing device. alignment)
Regarding how to.

[従来技術] 近年、ICやLSI等の半導体集積回路の微細化、高集
積化に伴い半導体露光装置も増々高機能化が図られてい
る。特に現在では、位置合せすべき原板と基板とをサブ
ミクロンのオーダで重ね合せることが要求されている。
[Prior Art] In recent years, as semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs have become smaller and more highly integrated, semiconductor exposure apparatuses have become increasingly sophisticated. Particularly at present, it is required that the original plate and the substrate to be aligned be superimposed on the order of submicrons.

このような半導体製造に用いられる露光装置としてステ
ッパと呼ばれる装置が知られている。このステッパは、
基板例えば半導体クエへを投影レンズ下でステップ移動
させながら、原板例えばレチクル上に形成されているパ
ターン像を投影レンズで縮小して1枚のウェハ上の複数
箇所に順次露光して行くものである。
A device called a stepper is known as an exposure device used in such semiconductor manufacturing. This stepper is
While the substrate, such as a semiconductor wafer, is moved step by step under a projection lens, the pattern image formed on the original plate, such as a reticle, is reduced by the projection lens, and multiple locations on one wafer are sequentially exposed to light. .

そして、ステッパにおけるレチクルとクエへとの1つの
アライメント方式として投影レンズを介して、レチクル
とウェハとの位置合せを行なうTT L (Throu
gh The Lens)方式がある。さらに、TTL
方式の位置合せには■各ショット毎に位置合せを行なう
ダイ・パイ・ダイアライメント方式と、■適当な数の測
定点における結果に基づいて位置合せを行ない、その後
ショット配列に従ってウェハをステップさせて露光等を
行なうグローバルアライメントとがある。
Then, as one alignment method between the reticle and the wafer in the stepper, TTL (Through) is used to align the reticle and wafer through a projection lens.
gh The Lens) method. Furthermore, TTL
Two methods of alignment are: ■Die-pie-die alignment method, in which alignment is performed for each shot, and ■Alignment is performed based on the results at an appropriate number of measurement points, and then the wafer is stepped according to the shot arrangement. There is a global alignment that performs exposure and the like.

[発明が解決しようとする問題点] ところが、一般にTTLダイ・パイ・ダイ方式はウェハ
の各ショット毎に位置合せを行なうため、重ね合せ精度
は高くなるが1枚のウェハの処理時間は長くなり全体と
してスルーブツトが低下する。一方、TTLグローバル
アライメントは、1枚のクエへの処理時間は短縮される
が、各ショットにおける重ね合せ精度が悪いという問題
点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in general, the TTL die-pie-die method performs alignment for each shot of the wafer, so although the overlay accuracy is high, the processing time for one wafer is lengthened. Overall throughput decreases. On the other hand, TTL global alignment reduces the processing time for one query, but has the problem of poor overlay accuracy for each shot.

本発明は、上述の従来形における問題点に鑑み、極めて
高いアライメント精度と高生産性(高速)を備えた位置
合せ方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems with the conventional method described above, it is an object of the present invention to provide an alignment method with extremely high alignment accuracy and high productivity (high speed).

[問題点を解決するための手段および作用コ上記の目的
を達成するため、本発明に係る位置合せ方法は、まず基
板上の所定の領域における原板と基板との位置ずれ量を
投影光学系を介したTTLにて計測し、その計測結果に
基づいて上記基板のθ方向の位置合せを行ない、その後
同様に基板上の所定の領域においてTTLにて原板と基
板との位置ずれ量を計測し、その計測結果に基づいて補
正格子情報を作成して記憶し、該補正格子情報に基づい
て基板上の各領域における原板と基板との位置合せを行
なうこととしている。
[Means and effects for solving the problem] In order to achieve the above object, the alignment method according to the present invention first calculates the amount of positional deviation between the original plate and the substrate in a predetermined area on the substrate using a projection optical system. Then, based on the measurement results, the substrate is aligned in the θ direction, and then the amount of positional deviation between the original plate and the substrate is similarly measured in a predetermined area on the substrate using TTL, Based on the measurement results, corrected grid information is created and stored, and the original plate and the substrate are aligned in each area on the substrate based on the corrected grid information.

TTL方式による位置ずれ量の計測とは、投影光学系を
透過してくる基板上のマークの反射または回折光を観測
することによる計測のことである。また、補正格子情報
とは、基板上に配列された各領域の位置を示す座標等か
らなる情報である。特に座標情報でなくとも良く、例え
ばある領域から次の領域への基板のステップ移動量等で
表わしても良い。
Measuring the amount of positional deviation using the TTL method is a measurement by observing reflected or diffracted light from a mark on the substrate that passes through the projection optical system. Further, the corrected grid information is information including coordinates and the like indicating the position of each area arranged on the substrate. In particular, it does not have to be coordinate information, and may be expressed by, for example, the amount of step movement of the substrate from one area to the next area.

なお、基板のθ方向の位置合せとともに、計測した領域
のθ方向ずれ量から、各領域のθ方向ずれ量が平均的に
最小となるように原板と基板とのθ方向位置合せを行な
うこととすれば、各領域のθ補正がなされることとなり
、より精度の高い位置合せが可能となる。
In addition to aligning the substrate in the θ direction, the original plate and the substrate should be aligned in the θ direction so that the amount of θ direction deviation in each area is minimized on average based on the amount of θ direction deviation in the measured area. Then, the θ correction for each area will be performed, and more accurate alignment will be possible.

また、補正格子情報に対して外部からオフセット入力を
行ない、これにより補正格子の位置からオフセット分だ
け強制的にずらした位置に位置合せすることとすれば、
位置合せにおいて不可避的に入ってくる規則的な誤差等
にも対処することができ便宜である。
In addition, if an offset is input to the correction grid information from the outside, and the position is forcibly shifted by the offset amount from the position of the correction grid, then
This is convenient because it can deal with regular errors that inevitably occur during alignment.

[実施例] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は、本発明の一実施例に係る位置合せ方法を適用
した半導体露光装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a semiconductor exposure apparatus to which an alignment method according to an embodiment of the present invention is applied.

同図において、STはクエへをX、Y方向へ移動させる
XYステージ、XM、YMはステージSTをそれぞれX
、Y方向に駆動する駆動モータ、WSはウェハをθ方向
に回転させるθステージ、WFはウェハ、OAはプリア
ライメントマークを検出し大まかに位置合せを行なうた
めのオフアクシス顕微鏡である。また、LNは焼付投影
レンズ、R3はレチクルをX、Y、θ方向に移動させる
レチクルステージ、RTはレチクル、PTはレチクルR
Tに描かれた回路パターン、LIは焼付用照明装置であ
る。LTはレーザチューブ、PMはポリゴンミラー、M
はポリゴンミラーを回転させるモータ、Plはレーザビ
ームの光路を分割するプリズム、P2.P3はミラー、
BSI、BS2はビームスプリッタ、Ll、L2は対物
レンズ、MR,MLはミラー、DR,DLは光電ディテ
クタ、CBはCPU (中央演算装置)やメモリ等から
なる制御回路を備えたコントロールボックス、CONは
種々のパラメータ等を入力できるコンソールである。
In the same figure, ST is an XY stage that moves the quest in the X and Y directions, and XM and YM are
, a drive motor that drives in the Y direction, WS a θ stage that rotates the wafer in the θ direction, WF the wafer, and OA an off-axis microscope that detects pre-alignment marks and performs rough alignment. In addition, LN is a printed projection lens, R3 is a reticle stage that moves the reticle in the X, Y, and θ directions, RT is the reticle, and PT is the reticle R.
The circuit pattern drawn at T and LI is a lighting device for printing. LT is a laser tube, PM is a polygon mirror, M
is a motor that rotates the polygon mirror, Pl is a prism that divides the optical path of the laser beam, and P2. P3 is a mirror,
BSI and BS2 are beam splitters, Ll and L2 are objective lenses, MR and ML are mirrors, DR and DL are photoelectric detectors, CB is a control box equipped with a control circuit consisting of a CPU (central processing unit) and memory, etc. This is a console that allows you to input various parameters.

同図において、レーザチューブLTから出たレーザビー
ムは、モータMによって回転されるポリゴンミラーPM
を経て、プリズムP1によって左視野系と右視野系に分
割される。分割されたレーザビームは、ビームスプリッ
タBSI、BS2、対物レンズLl、L2、ミラーMR
,MLを経て、それぞれレチクル上のアライメントマー
クおよびウェハ上のアライメントマーク上をスキャンす
る。各マークからの反射光はもときた光路を戻り、ビー
ムスプリッタBSI、  !3S2を透過して、光電デ
ィテクタDR,DLに入る。光電ディテクタDR,DL
はこの入射光を光電変換し電気信号として出力する。こ
の出力は、コントロールボックスCBに入力し2値化さ
れて、この2値化信号より各マークの相対位置(第2図
(d)の11〜ILs)が算出される。以上よりレチク
ルRTとウェハWFとのずれ量を求めることができる。
In the figure, the laser beam emitted from the laser tube LT is directed to a polygon mirror PM rotated by a motor M.
It is then divided into a left visual field system and a right visual field system by a prism P1. The divided laser beams are transmitted through beam splitters BSI and BS2, objective lenses Ll and L2, and mirror MR.
, ML, and scan the alignment mark on the reticle and the alignment mark on the wafer, respectively. The reflected light from each mark returns to the optical path it came from, beam splitter BSI, ! It passes through 3S2 and enters photoelectric detectors DR and DL. Photoelectric detector DR, DL
photoelectrically converts this incident light and outputs it as an electrical signal. This output is input to the control box CB and is binarized, and the relative position of each mark (11 to ILs in FIG. 2(d)) is calculated from this binarized signal. From the above, the amount of deviation between the reticle RT and the wafer WF can be determined.

第2図(a)はクエへに付されたアライメントマークW
1第2図(b)はレチクルに付されたアライメントマー
クM、第2図(C)は位置合せが完了した状態を示す図
である。第2図(d)は、レチクル上のアライメントマ
ークMとウェハ上のアライメントマークWをレーザビー
ムしで走査している様子を示す図である。第3図は、ウ
ェハ上の各露光領域S(ショット領域)のアライメント
マークの配置を示す図である。各ショット領域毎にアラ
イメントマークW1とW2が配置されている。
Figure 2 (a) shows the alignment mark W attached to the
1. FIG. 2(b) shows an alignment mark M attached to the reticle, and FIG. 2(C) shows a state in which alignment is completed. FIG. 2(d) is a diagram showing how the alignment mark M on the reticle and the alignment mark W on the wafer are scanned with a laser beam. FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of alignment marks in each exposure area S (shot area) on the wafer. Alignment marks W1 and W2 are arranged for each shot area.

本実施例では、第2図(d)のように(具体的には、上
記第1図で説明したように)レーザビームLでアライメ
ントマークW、Mを走査して、各マーク間の相対路11
x、〜i5°を求め、を求める。
In this embodiment, as shown in FIG. 2(d) (specifically, as explained in FIG. 1 above), the alignment marks W and M are scanned by the laser beam L, and the relative path between each mark is 11
Find x, ~i5°, and find.

このΔXおよびΔYを、ショット領域の両側に付された
アライメントマーク(第3図)の各々について求める。
These ΔX and ΔY are determined for each of the alignment marks (FIG. 3) attached to both sides of the shot area.

そして、例えば、あるショット1の左側マーク計測によ
りΔx1いΔYILが得られ、右側マーク計測によりΔ
XIR+ ΔY IRLが得られたとすれば、そのショ
ットのX、Y、 θ方向のずれ量は、例えば以下のよう
に求めることかできる。
For example, ΔYIL of Δx1 is obtained by measuring the left mark of shot 1, and ΔYIL is obtained by measuring the right mark.
If XIR+ΔY IRL is obtained, the amount of deviation of that shot in the X, Y, and θ directions can be determined, for example, as follows.

ただし、Lは左右のマーク間の距離を示す。θ方向ずれ
量は、いわゆるチップローティジョンである。
However, L indicates the distance between the left and right marks. The amount of deviation in the θ direction is a so-called tip rotation.

本実施例では、幾つかの所定のショットを自動あるいは
ユーザ指定により予め定めておき、そのショット領域に
おけるチップローティジョンを求めてその平均を取り、
ショット領域におけるθ補正を行なっている。また、所
定のショットのセンター位置を上記のY方向ずれ量の式
で求め、左右の別ショットにおけるセンター位置の差を
求めて、これよりウェハローティジョンを求めている。
In this embodiment, several predetermined shots are predetermined automatically or specified by the user, and the chip rotation in the shot area is determined and averaged.
θ correction is performed in the shot area. In addition, the center position of a predetermined shot is determined using the above-mentioned formula for the amount of shift in the Y direction, and the difference between the center positions of the left and right shots is determined, and the wafer rotation is determined from this.

第4図は、ウェハ上のショットレイアウトを示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a shot layout on a wafer.

次に、第5図のフローチャートを参照して、本実施例の
装置の動作を詳しく説明する。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be explained in detail with reference to the flowchart of FIG.

まず、処理の概要を説明する。First, an overview of the processing will be explained.

くステップ1,2〉 ウニ八セットおよびテレビプリアライメントである。Steps 1 and 2> These are the Unihachi set and TV pre-alignment.

くステップ3〜9〉 ウェハ上の所定のショット領域においてずれ量を計測し
、その計測結果からθ方向ずれ量を算出しθ駆動して回
転成分を補正する。さらに、再度の計測を行ないθ補正
が適正であったことを確認する。このステップ3〜9に
よりウェハのθ方向の位置が保証される。
Steps 3 to 9> The amount of deviation is measured in a predetermined shot area on the wafer, the amount of deviation in the θ direction is calculated from the measurement result, and the rotational component is corrected by driving in θ. Furthermore, the measurement is performed again to confirm that the θ correction is appropriate. Through steps 3 to 9, the position of the wafer in the θ direction is guaranteed.

くステップ10〜19〉 ウェハ上の所定のショット領域においてずれ量を計測し
、その結果に基づいて補正格子、すなわち各ショット領
域の位置を示す座標等からなる情報を作成する。補正格
子を作成して記憶しておけば、この補正格子点で位置合
せすることにより所定の精度の位置合せが保証される。
Steps 10 to 19> The amount of deviation is measured in a predetermined shot area on the wafer, and based on the results, a correction grid, that is, information including coordinates indicating the position of each shot area, is created. If a correction grid is created and stored, alignment with a predetermined accuracy is guaranteed by alignment using the correction grid points.

なお、レジストを塗付したウェハを位置合せし焼付ける
と焼けた結果が放射状、渦状あるいはランダムにずれて
いることがある。レジストを塗付していないウェハでは
このようなミスアライメントは発生しないので、レジス
トの塗り等が原因と思われる。本実施例では、これに対
処するため、予めコンソールからオフセット入力を行な
い補正格子を作成する際上記オフセット量を加えて補正
格子を算出する。従って11位置合せの際オフセット分
が上乗せされてステージが駆動される。これにより上述
したような不可避的なミスアライメントのうち規則性の
あるものは防止することができる。
Note that when wafers coated with resist are aligned and baked, the baked results may be radially, spirally, or randomly shifted. Since such misalignment does not occur on wafers to which no resist is applied, it is thought that the resist application is the cause. In this embodiment, in order to deal with this, an offset is input from the console in advance, and when creating a correction grid, the above-mentioned offset amount is added to calculate the correction grid. Therefore, during the 11 position alignment, the stage is driven with the offset added. This makes it possible to prevent regular misalignment among the above-mentioned unavoidable misalignments.

次に、本実施例の装置の動作を詳細に説明する。Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be explained in detail.

まず、ステップ1でウェハWFがウェハステージWS上
に載置される。次に、ステップ2でオフアクシス顕微f
iOAによりテレビプリアライメントを行なう。これに
より大まかなウェハWFの位置合せがなされる。
First, in step 1, wafer WF is placed on wafer stage WS. Next, in step 2, the off-axis microscope f
Perform TV pre-alignment using iOA. This allows rough alignment of the wafer WF.

次のステップ3からステップ9までは位置ずれ計測のう
ちθ補正を行なうループである。まず、ステップ3で第
4図のLショット(黒塗りで示したショット)について
T T L’にてずれ量計測を行なう。この計測は上記
第2図および第3図にて説明したように行なう。また、
計測ショットの位置は後述するような所定のルールで自
動選択されるが、コンソールCONより指示することに
より変更することもできる。゛ 次に、ステップ4で上記の計測が良好であったか否かを
判別し、不良の場合はステップ4aでXYステージを隣
接ショットヘステップし再度ステップ3へ戻ってそのシ
ョットにてずれ量計測を行なう。計測不良の場合の隣接
ショットの選択は所定のルールで自動選択される。また
、ここでは隣接ショットへのステップは2シヨツトまで
に制限している。
The next step 3 to step 9 is a loop for performing θ correction in positional deviation measurement. First, in step 3, the amount of deviation is measured at TTL' for the L shot (the shot shown in black) in FIG. 4. This measurement is performed as explained in FIGS. 2 and 3 above. Also,
The position of the measurement shot is automatically selected according to a predetermined rule as described later, but it can also be changed by giving an instruction from the console CON.゛Next, in Step 4, it is determined whether the above measurement was good or not. If it is bad, in Step 4a, the XY stage is stepped to the adjacent shot, and the process returns to Step 3 again to measure the amount of deviation in that shot. . In the case of poor measurement, adjacent shots are automatically selected according to predetermined rules. Further, here, the number of steps to adjacent shots is limited to two shots.

ステップ4で計測が良好であれば、ステップ5へ進みλ
ショットのすべてについて計測が終了したかどうかを判
別し、未だ終了していなければステップ5aで次に計測
すべきショットへステップし、再びステップ3へ戻り計
測を行なう。なお、lの数は予めコンソールから選択し
ておく。ただし、後述するmショットから選ぶものとし
、λ≦mとする。
If the measurement is good in step 4, proceed to step 5 and λ
It is determined whether or not measurement has been completed for all shots, and if it has not been completed yet, the process advances to step 5a to proceed to the next shot to be measured, and then returns to step 3 to perform measurement. Note that the number l is selected in advance from the console. However, it is assumed that the shot is selected from m shots, which will be described later, and λ≦m.

ステップ5ですべての℃ショットについての計測が終了
したと判別した場合は、ステップ6に進み異常ショット
があるかどうか判別する。ここでは、ピッチエラー、チ
ップローテーションにつき、それらの最大偏差が所定値
より大きい場合は異常値としている。異常の場合は異常
値をリジェクトし、ステップ6aで隣接ショットヘステ
ップし、再度ステップ3から計測を行なう。隣接ショッ
トの選択はステップ4aと同様2シヨツトまでの自動選
択としている。ステップ6で異常がない場合は、ステッ
プ7で有効ショツト数が最小のショツト数以上かどうか
判別する。最小ショツト数は計測ショットβの数に対応
して例えば以下のように設定されている。
If it is determined in step 5 that the measurements for all °C shots have been completed, the process proceeds to step 6 to determine whether there is an abnormal shot. Here, when the maximum deviation of pitch error and chip rotation is larger than a predetermined value, it is considered an abnormal value. In the case of an abnormal value, the abnormal value is rejected, step is performed to an adjacent shot in step 6a, and measurement is performed again from step 3. As with step 4a, up to two adjacent shots are automatically selected. If there is no abnormality in step 6, it is determined in step 7 whether the number of effective shots is greater than or equal to the minimum number of shots. The minimum number of shots is set, for example, as follows, corresponding to the number of measurement shots β.

もし、有効ショツト数がこの最小値より小さい場合はス
テップ7aへ進む。ステップ7aでは自動計測のモード
かどうか判別し、もしそうであれば再びステップ3に戻
って再計測を行なう。すなわち、異常値リジェクトが異
常に多い場合に自動釣に再計測を行なう。再計測モード
でない場合は、ステップ7bに進みエラーとなる。エラ
ーの場合は装置を一時ストップさせた後、継続、リロー
ドまたはりトライのいずれの動作をするかをコンソール
を通じてオペレータに間合せ、指示に従って処理する。
If the number of effective shots is smaller than this minimum value, the process proceeds to step 7a. In step 7a, it is determined whether the mode is automatic measurement, and if so, the process returns to step 3 and re-measurement is performed. That is, when the number of abnormal value rejects is abnormally large, re-measurement is performed in automatic fishing. If it is not the re-measurement mode, the process proceeds to step 7b and an error occurs. In the event of an error, the device is temporarily stopped, and then the operator is informed through the console whether to continue, reload, or try again, and processes are performed according to the instructions.

次に、ステップ8でチップローテーション、ウェハロー
テーションおよびX、Y方向のシフト量等を計測し、さ
らに異常値をリジェクトする。この異常値リジェクトは
、残存ずれ量r/σが所定値より大きい場合にリジェク
トするものである。
Next, in step 8, chip rotation, wafer rotation, shift amounts in the X and Y directions, etc. are measured, and abnormal values are rejected. This abnormal value reject is performed when the residual deviation amount r/σ is larger than a predetermined value.

この異常値リジェクトの数が所定の値より大きい場合は
、ステップ7aへ分岐し前記の処理を行なう。
If the number of abnormal value rejects is greater than a predetermined value, the process branches to step 7a and the aforementioned process is performed.

次に、ステップ9でウェハローテーションおよびチップ
ローテーションの量が所定のトレランス内かどうか判別
する。もし、トレランス内でない場合は、ステップ9a
でレチクルθステージ(以下、レチクルθ/Sという)
、ウニへ〇ステージ(以下、ウェハθ/Sという)およ
びXYステージ(シフト用)を補正駆動した後、1シヨ
ツト再計測のためステップ3へ戻る。なお、ここで再計
測は2回までとしているので、ステップ9における判定
は3回行なうこととなる。また、再計測においてはステ
ップ3〜9のループの処理を繰返しているから、第3回
目の再計測ではトレランス値を若干大きくし判別の条件
を緩やかにしている。
Next, in step 9, it is determined whether the amounts of wafer rotation and chip rotation are within a predetermined tolerance. If not within tolerance, step 9a
and the reticle θ stage (hereinafter referred to as reticle θ/S)
After correcting and driving the 〇 stage (hereinafter referred to as wafer θ/S) and the XY stage (for shifting), the process returns to step 3 for re-measurement of one shot. Note that since remeasurement is limited to two times here, the determination in step 9 will be performed three times. In addition, since the loop processing of steps 3 to 9 is repeated in the re-measurement, the tolerance value is slightly increased in the third re-measurement, and the conditions for discrimination are relaxed.

このトレランス値はユーザ入力により変更が可能である
This tolerance value can be changed by user input.

ステップ9でトレランス内であった場合は、ステップ1
0〜ステツプ18の位置ずれ計測のθXY補正ループに
進む。このθXY補正ループにおいては、ウェハのθ補
正、倍率補正およびシフト補正をXYステージを駆動す
ることにより行なう。また補正格子を作成するための各
種計測値を得る。
If it is within tolerance in step 9, step 1
The process proceeds to the θXY correction loop of positional deviation measurement from step 0 to step 18. In this θXY correction loop, θ correction, magnification correction, and shift correction of the wafer are performed by driving the XY stage. We also obtain various measurement values for creating a correction grid.

まず、ステップ10で第4図のmショットについてTT
Lにてずれ量計測を行なう、この計測は上述した1シヨ
ツトと同様に行なう。また、計測ショットの位置は1シ
ヨツトと同様自動選択されるが、コンソールCONより
指示することにより変更することもできる。
First, in step 10, TT for the m shot in FIG.
The amount of deviation is measured at L. This measurement is performed in the same manner as the one shot described above. Further, the position of the measurement shot is automatically selected like the one shot, but it can also be changed by giving an instruction from the console CON.

次に、ステップ11で上記の計測が良好であったか否か
を判別し、不良の場合はステップ11afXYステージ
を隣接ショットヘステップし、再度ステップlOへ戻っ
てそのショットにてずれ量計測を行なう。計測不良の場
合の隣接シミツトの選択は所定のルールで自動選択され
る。また、ここでは隣接ショットへのステップは2シヨ
ツトまでに制限している。
Next, in step 11, it is determined whether the above measurement is good or not. If it is bad, in step 11af, the XY stage is stepped to an adjacent shot, and the process returns to step 10 again to measure the amount of deviation in that shot. In the case of a measurement failure, adjacent scissors are automatically selected according to predetermined rules. Further, here, the number of steps to adjacent shots is limited to two shots.

ステップ11で計測が良好であれば、ステップ12へ進
みmショットのすべてについて計測が終了したかどうか
を判別し、未だ終了していなければステップ12aで次
に計測すべきショットへステップし、再びステップ10
へ戻り計測を行なう。なお、mの数は予めコンソールか
ら選択しておく。例えばmの値は、 m=2.4,6,8,12.16 等から選択する。なお、前述した1シヨツトはmショッ
トのうちから選んだものをθ補正ループに使用するもの
である。従って、ステップ3〜9で1シヨツトによるθ
補正ループを行なった後、最初にステップ10の計測を
行なうときは、mショットのうちから2シヨツトを除い
た分(第4図の口のみ)を計測することとなる。2回目
のループからはmショットすべて(第4図の閣および口
)が計測の対象である。
If the measurement is good in step 11, the process proceeds to step 12, and it is determined whether or not the measurement has been completed for all m shots.If the measurement has not been completed yet, the process proceeds to step 12a, where the process moves to the next shot to be measured, and then steps again. 10
Go back and take measurements. Note that the number m is selected in advance from the console. For example, the value of m is selected from m=2.4, 6, 8, 12.16, etc. Note that the one shot mentioned above is selected from m shots and used in the θ correction loop. Therefore, in steps 3 to 9, θ by one shot is
When the measurement in step 10 is performed for the first time after performing the correction loop, the measurement is performed by excluding two shots from among the m shots (only the mouth in FIG. 4). From the second loop, all m shots (the cabinet and mouth in Figure 4) are subject to measurement.

シーケンスの説明に戻って、ステップ12ですべてのm
ショット(1回目ループでは!ショット除いた分)につ
いての計測が終了したと判別した場合は、ステップ13
に進み異常ショットがあるかどうか判別する。ここでは
、ステップ6と同様のチェックをし、異常の場合はステ
ップ13aで隣接ショットヘステップし、再度ステップ
10から計測を行なう。隣接ショットの選択はステップ
4a、6aと同様である。ステップ13で異常がない場
合は、ステップ14で有効ショツト数が最小のショツト
数以上かどうか判別する。最小ショツト数は計測ショツ
ト数mに対応してショット1の場合と同様所定の値が定
められている。もし、有効ショット数がこの最小値より
小さい場合は、ステップI4aでエラーとし、ステップ
7bと同様の処理を行なう。
Returning to the sequence description, in step 12 all m
If it is determined that the measurement for the shot (excluding the shot in the first loop) has been completed, proceed to step 13.
to determine whether there are any abnormal shots. Here, the same check as in step 6 is performed, and if an abnormality is found, step is performed to an adjacent shot in step 13a, and measurement is performed again from step 10. Selection of adjacent shots is similar to steps 4a and 6a. If there is no abnormality in step 13, it is determined in step 14 whether the number of effective shots is greater than or equal to the minimum number of shots. As in the case of shot 1, a predetermined value is determined for the minimum number of shots in correspondence with the number m of measured shots. If the number of effective shots is smaller than this minimum value, an error is determined in step I4a, and the same processing as in step 7b is performed.

次に、ステップ14で有効ショツト数が最小ショツト数
以上であれば、ステップ15でチップローテーション、
ウェハローテーション、X、Y方向のシフト量および倍
率を計算し、さらに異常値をリジェクトする。この異常
値リジェクトは、残存ずれ量r / aが所定値より大
きい場合にリジェクトするものである。なお、ステップ
14および15で異常値リジェクトが異常に多い場合は
、ステップ7aと同様にし自動再計測することとしても
よい。
Next, if the number of effective shots is greater than or equal to the minimum number of shots in step 14, chip rotation is performed in step 15.
Wafer rotation, shift amount in the X and Y directions, and magnification are calculated, and abnormal values are rejected. This abnormal value reject is performed when the residual deviation amount r/a is larger than a predetermined value. Note that if there are an abnormally large number of abnormal value rejects in steps 14 and 15, automatic re-measurement may be performed in the same manner as in step 7a.

この場合ステップ10へ戻ることとなる。In this case, the process returns to step 10.

次に、ステップ16で各成分が指定レンジ内であるかど
うかを判別する。すなわちチップローテーション、ウェ
ハローテーション、倍率および配列について、各成分が
ユーザ設定値より犬であるか否かを判別する。もし、大
である場合はエラー発生としてステップ16aで動作ス
トップする。この際の処理はステップ7bと同様である
Next, in step 16, it is determined whether each component is within a specified range. That is, for chip rotation, wafer rotation, magnification, and arrangement, it is determined whether each component is a dog based on user-set values. If it is large, it is assumed that an error has occurred and the operation is stopped in step 16a. The processing at this time is similar to step 7b.

ステップ16で各成分が指定レンジ内である場合は、ス
テップ17で補正駆動の要/不要をコンソールより選択
させる。補正駆動を行なう場合は、ステップ18でロー
テーション(ウェハ〇)、シフト(XY)および倍率が
トレランス内か否かを判別する。このトレランス値はコ
ンソールより入力する。再計測は2回までとする。従っ
て、ステップ18の判定は3回までである。ステップ1
8でトレランス外であったときは、ステップ18aでX
Yステージを補正駆動し、再びステップ10へ戻って計
測を行なう。
If each component is within the specified range in step 16, in step 17 the console selects whether or not correction driving is necessary. If correction driving is to be performed, it is determined in step 18 whether the rotation (wafer 0), shift (XY), and magnification are within tolerance. This tolerance value is entered from the console. Remeasurements may be made up to two times. Therefore, the determination in step 18 can be made up to three times. Step 1
If it is out of tolerance in step 18a,
The Y stage is driven for correction, and the process returns to step 10 to perform measurement.

また、もしステップ18でトレランス内であれば、ステ
ップ19で補正格子を作成する。ステップ17で補正駆
動の確認が不要である場合にも、ステップエ9へ分岐し
、すぐに補正格子を作成する。
Furthermore, if it is within the tolerance in step 18, a correction grid is created in step 19. Even if it is not necessary to confirm the correction drive in step 17, the process branches to step E9 and a correction grating is immediately created.

その後、ステップ20からの露光シーケンスを実行する
。まず、ステップ20でグローバルアライメントまたは
ダイ・パイ・ダイアライメントの選択をさせる。この選
択はコンソールからの入力により行なう。
Thereafter, the exposure sequence from step 20 is executed. First, in step 20, a selection is made between global alignment and die-pie-die alignment. This selection is made by inputting from the console.

グローバルアライメントの場合はステップ21でXYス
テージを第1シヨツト領域を露光すべくステップ移動さ
せ、ステップz2でフォーカス合せおよび露光を行ない
、ステップ23で最終ショットか否か判別する。最終シ
ョットでない場合はステップ23aで次のショットヘス
テップし、ステップ22へ戻ってフォーカス合せおよび
露光を行なう。これを繰返し行ない、最終ショットとな
ったらステップ31でウェハ・リロードし、次ウェハの
処理へと進む。
In the case of global alignment, the XY stage is moved in steps to expose the first shot area in step 21, focusing and exposure are performed in step z2, and it is determined in step 23 whether or not it is the final shot. If it is not the final shot, the process advances to step 23a to proceed to the next shot, and returns to step 22 to perform focusing and exposure. This is repeated, and when the final shot is reached, the wafer is reloaded in step 31, and processing proceeds to the next wafer.

一方、ダイ・パイ・ダイアライメントの場合はステップ
24でXYステージを第1シヨツト領域を露光すべくス
テップ移動させ、ステップ25でそのショットについて
TTLでずれ量計測を行なう。
On the other hand, in the case of die-pie-die alignment, in step 24 the XY stage is moved step by step to expose the first shot area, and in step 25 the amount of deviation of the shot is measured by TTL.

次に、ステップ26でずれ量がリミット内かどうか判別
する。リミット値は予めコンソールCONより入力して
おく。このリミット値を越える場合はステップ30でレ
チクルセンタリングをし、ステップ28へ進み補正格子
点にてフォーカス合せおよび露光を行なう。リミット内
ならば、ステップ27でずれ量がトレランス内かどうか
判別する。
Next, in step 26, it is determined whether the amount of deviation is within the limit. The limit value is input in advance from the console CON. If this limit value is exceeded, the reticle is centered in step 30, and the process proceeds to step 28, where focusing and exposure are performed at the correction grid points. If it is within the limit, it is determined in step 27 whether the deviation amount is within the tolerance.

ステップ27でトレランス外のときはステップ27aで
レチクルXYステージを駆動し、ステップ25へ戻る。
If the tolerance is out of step 27, the reticle XY stage is driven in step 27a, and the process returns to step 25.

一方、ステップ27でトレランス内のときは、ステップ
28でフォーカス合せおよび露光を行なう。露光の後は
、ステップ29で最終ショットか否か判別し最終ショッ
トでない場合はステップ29aで次のショットヘステッ
プし、ステップ25へ戻る。最終ショットの露光が終了
したらステップ31でウニハリロードし、次のウェハの
処理へと進む。
On the other hand, if it is within the tolerance in step 27, focusing and exposure are performed in step 28. After exposure, it is determined in step 29 whether or not it is the final shot. If it is not the final shot, step 29a advances to the next shot, and the process returns to step 25. When the exposure of the final shot is completed, the wafer is loaded in step 31, and the process proceeds to the next wafer.

上述のようなグローバルアライメントによれば、各ショ
ット領域へのステップ移動は、予めθ補正ループにより
チップθおよびウェハθが補正され、また幾つかのショ
ット領域における計測結果に基づいて補正格子を作成し
て当該データに従って位置合せが行なわれるので、常に
一定の精度が保証される。さらに、予め記憶しである補
正格子のデータに従ワてステージを8勤していくので高
速で装置のスルーブツトが高い。
According to the global alignment described above, when moving stepwise to each shot area, the chip θ and wafer θ are corrected in advance by a θ correction loop, and a correction grid is created based on measurement results in several shot areas. Since positioning is performed according to the data, a certain level of accuracy is always guaranteed. Furthermore, since the stage is moved eight times in accordance with the pre-stored data of the correction grid, the speed is high and the throughput of the apparatus is high.

また、上述のようなダイ・パイ・ダイアライメントによ
れば、θ補正を行なって補正格子を作成した後にダイ・
パイ・ダイアライメントを行なっている。従って、θ方
向については既に位置合せがなされているので見る必要
がなくXY方向のみアライメントすればよいので、通常
のダイ・パイ・ダイアライメントよりも高速に位置合せ
が行なえる。また、補正格子が作成されているので、通
常のダイ・パイ・ダイアライメントより位置合せ時の移
動量が少なく、また異常値が検出された場合は補正格子
に従って位置合せすることにより一定の精度が保証され
る。
Furthermore, according to the die-pi-dia alignment described above, after performing θ correction and creating a correction grating,
Performing pi di-alignment. Therefore, since alignment has already been done in the θ direction, there is no need to look at it, and alignment only needs to be done in the X and Y directions, so alignment can be performed faster than normal die-pie-die alignment. In addition, since a correction grid has been created, the amount of movement during alignment is smaller than normal die-pie-dia alignment, and if an abnormal value is detected, a certain level of accuracy can be achieved by aligning according to the correction grid. Guaranteed.

なお、本実施例では、ウェハ〇のみならずチップθにつ
いても計測して平均化し位置合せしている。これは、特
にアライメントマークがオフセンターすなわちチップの
中心とマークとを結ぶ直線がXまたはY方向に平行とな
るような位置に付されていない場合に効果がある。すな
わち、チップの中心を外れまたは1カ所のマークで計測
した場合は、計測結果に基づいて算出したチップの中心
位置がずれることがあり、この誤差がウェハ〇の補正値
に影響し、結果として補正格子の精度が悪くなるためで
ある。
In this embodiment, not only the wafer 〇 but also the chip θ are measured and averaged for alignment. This is particularly effective when the alignment mark is not placed off-center, that is, at a position where the straight line connecting the center of the chip and the mark is parallel to the X or Y direction. In other words, if the chip is off-center or measured with a single mark, the chip center position calculated based on the measurement results may shift, and this error will affect the correction value for wafer 〇, resulting in the correction. This is because the accuracy of the grid deteriorates.

また、本実施例では、オフアクシスでなくTTL方式で
所定のショット領域の計測を行なっているで、オフアク
シスのようにXYステージの走り方向とオファクシスニ
眼顕微鏡の誤差が補正格子の誤差となるようなことがな
い。
In addition, in this example, a predetermined shot area is measured using the TTL method instead of off-axis, so that the error between the running direction of the XY stage and the off-axis microscope becomes an error in the correction grid, as in off-axis. Never happened.

グローバルアライメントとダイ・パイ・ダイアライメン
トとの切換は自動的に行なうこともできるし、手動で指
定することもできる。自動で行なう場合は、例えば計測
異常でリジェクトしたショットの数で判別したり、計測
値のばらつき((m差)で判別する。異常ショットや偏
差が多い場合はグローバルアライメントで平均的な位置
合せをし、少ない場合はダイ・パイ・ダイでより精度の
良い位置合せを行なうのが良い。
Switching between global alignment and die-pie-die alignment can be performed automatically or can be specified manually. If this is done automatically, for example, it can be determined by the number of shots rejected due to measurement abnormalities, or by the dispersion of measurement values ((difference in m). If there are many abnormal shots or deviations, use global alignment to average the position. However, if the number is small, it is better to use die-pie-die for more accurate alignment.

本実施例では、θ補正を行なった後、再び初めに戻って
1シヨツトの再計測を行なフている。このような補正確
認を行なうことにより、より置端1i(7)θ補正を行
なうことができ、後の計測が良好に処理される。
In this embodiment, after performing the θ correction, the process returns to the beginning and remeasures one shot. By performing such correction confirmation, the position end 1i(7)θ correction can be performed more effectively, and subsequent measurements can be processed satisfactorily.

また、精度を上げるため、計測値の異常値リジェクトは
種々の方式が考えられる。例えば、所定の絶対値と比較
したり、計測データ値の分散(例えば、3σ)で判別し
たり、これらを組合せて判別したりするのが良い。また
、異常値リジェクトが異常に多い場合は、自動再計測す
るのも良い。
Furthermore, in order to improve accuracy, various methods can be considered for rejecting abnormal values of measured values. For example, it is preferable to make a comparison with a predetermined absolute value, to make a judgment based on the variance of the measured data value (for example, 3σ), or to make a judgment by a combination of these. Also, if there are an abnormally large number of abnormal value rejections, it is a good idea to automatically re-measure.

本実施例においては、ウェハθはウェハθ/Sで、チッ
プθはレチクルθ/Sで補正している。
In this embodiment, the wafer θ is corrected by the wafer θ/S, and the chip θ is corrected by the reticle θ/S.

従って、高精度のθ位置合せが可能である。Therefore, highly accurate θ positioning is possible.

次に、サンプルショットであるmショットの選択の基本
アルゴリズムについて説明する。
Next, a basic algorithm for selecting m shots, which are sample shots, will be explained.

まず、ショットnのインデックスInd (n)を、シ
ョットnから上下左右に最外周までショツト数を数えて
いったときその4つの中で最小の数のことと定義する。
First, the index Ind (n) of shot n is defined as the smallest number among the four shot numbers counted from shot n up, down, left and right to the outermost circumference.

例えば第6図(a)ではInd(n)=1である。For example, Ind(n)=1 in FIG. 6(a).

インデックスがkであるショットの集合をIbと書く。The set of shots whose index is k is written as Ib.

またIkの要素の数がaコのとき、■。Also, when the number of elements of Ik is a, ■.

=aと書く。第6図(b)で◎はI、のすべての要素で
あり、l1=18である。なお、最外周ショットのイン
デックスは0である。
Write =a. In FIG. 6(b), ◎ is all elements of I, and l1=18. Note that the index of the outermost shot is 0.

また、以下のように定義する。In addition, it is defined as follows.

(1)与えられたショット配列は■。、I1゜I2.・
・・・・・、Ikまでのインデックスから成るとする。
(1) The given shot arrangement is ■. , I1°I2.・
. . . is composed of indices up to Ik.

(2)Tはシil ’/ト総数とし、T=Io +I、
+・・・・・・+■5とする。
(2) T is the total number of sheets, T = Io + I,
+・・・・・・+■5.

(3)Sはグローバルアライメントまたはダイ・パイ・
ダイアライメントで選択するサンプルショツト数とする
(3) S is global alignment or die-pie
This is the number of sample shots selected for die alignment.

(4)Pnは、ショット配列の中心(ショット中心とは
限らない)からショットnにのびるベクトルをPn′と
するとき なお、p、’= (xn 、 3’n )のときとなる
(4) Pn is when p,'= (xn, 3'n), where Pn' is a vector extending from the center of the shot array (not necessarily the shot center) to shot n.

(5)elは、360°をS等分したときにショット配
列の中心から各方向にのびる単位ベクトルi=1.2.
・・・・・・、S のこととする。
(5) el is a unit vector i=1.2 extending in each direction from the center of the shot array when 360° is divided into S equal parts.
......, S.

次に、計測を行なうサンプルショットmの一般的な選択
規則につき説明する。
Next, general rules for selecting sample shots m to be measured will be explained.

■ まず11に着目する 11≧Sならば360°をS等分して’91+ e2・
・・・・・e3を作る。
■ First, focus on 11. If 11≧S, divide 360° into S equal parts and get '91+ e2・
...Make e3.

次に、各e、(i=1〜S)に対して内積e+Pj (
i −1〜S、j =I r )をとり、最大値を与え
るjをサンプルショットとする。
Next, for each e, (i=1 to S), the inner product e+Pj (
i −1 to S, j = I r ), and j that gives the maximum value is taken as a sample shot.

■ 内積の計算は反時計周りに行なっていき、あるeI
に対して同じ内積を与える複数のショットがあった場合
には、最も反時計側のショットをサンプルショットとす
る。
■ Calculation of the inner product is performed counterclockwise until a certain eI
If there are multiple shots that give the same inner product, the most counterclockwise shot is taken as the sample shot.

■ 複数のeIに対して同一のPnが選択された場合に
は、一番最初に計算したeI (すなわち一番時計側の
el)に対するサンプルショットのみを採用し、他のe
Iに対するサンプルショットは保留として、そのまま内
積計算を続ける。これは2重選択を防ぐためである。
■ If the same Pn is selected for multiple eIs, only the sample shot for the first eI calculated (i.e. the el closest to the clock) is adopted, and other eIs are
The sample shot for I is put on hold and the inner product calculation continues. This is to prevent double selection.

■ I r < Sならば1.はすべてサンプルショッ
トとし、残りのS−I、個はI2から選択する。すなわ
ち、SをI、−3に、11をI2に置換えて■からの処
理を行なう。
■ If I r < S, then 1. are all sample shots, and the remaining S-I and S-I are selected from I2. That is, S is replaced with I, -3, 11 is replaced with I2, and the processing from (2) is performed.

■ 以上の計算を11→I2→I o = I 3→・
・・・・・Ikまで行なう。
■ Perform the above calculation as 11→I2→I o = I 3→・
...Continue up to Ik.

ただし、ショット配列の中心からショット中心までの距
離が20mm以下であるようなショットは除外する。
However, shots where the distance from the center of the shot array to the shot center is 20 mm or less are excluded.

■ 片目ショットの数と要素が4個以下のインデックス
集合の要素の和:+T′とする。
■ The sum of the number of one-eye shots and the elements of an index set with 4 or less elements: +T'.

T−T’ <Sなら、Sが多すぎるのでエラーとして処
理を止める。
If T-T'<S, there are too many S, so the process is stopped as an error.

次に、グローバルアライメントにおけるサンプルショッ
トmの選択につきより具体的に説明する。
Next, selection of sample shot m in global alignment will be explained in more detail.

すなわち、サンプルショットを以下の条件下で選択する
That is, sample shots are selected under the following conditions.

■ 異常なオフセットチェック値を回避するため最外周
は除外する。最外周は計測精度が悪いためである。なお
、オフセットチェック値とはサンプルショットの計測値
に基づいて算出した各ショットのX、Y、θ方向のずれ
量のことである。
■ Exclude the outermost circumference to avoid abnormal offset check values. This is because the measurement accuracy is poor at the outermost circumference. Note that the offset check value is the amount of deviation of each shot in the X, Y, and θ directions calculated based on the measured values of the sample shots.

■ 並進(XY方向)成分(sx、sy)。■ Translational (XY direction) components (sx, sy).

回転(θ方向)成分(ex 、ey ) 。Rotation (θ direction) component (ex, ey).

伸縮率(β8.βy) のそれぞれの精度(分散)がほぼ等しくなるようにする
The precision (dispersion) of each expansion/contraction rate (β8.βy) should be approximately equal.

V  (SX  >  =O(SF  >v  (e、
  )  畔v(ey) ■ (βx  )  ’9 V  (βy )■ ■の
条件で全体の分散ができるだけ小さくなるようにする。
V (SX > = O (SF > v (e,
) 甔v(ey) ■ (βx ) '9 V (βy)■ Under the following conditions, the overall variance is made as small as possible.

すなわち、 W=V (S) +V (e) +V (β)が最小と
なるようにする。
That is, W=V (S) +V (e) +V (β) is minimized.

■、■の条件より、i番目のショット座標を(X+ 、
y+ )とすると、 Σx1=ΣV1=ΣxlyI=0 Σx12=Σy12 となるようにすれば良いこととなる。従って、なるべく
原点より離れたショットのうちから原点に対して対称で
、かつ90°回転させても形が保存するような配列を選
べばよい。
From the conditions of ■ and ■, the i-th shot coordinates are (X+,
y+), it is sufficient to set Σx1=ΣV1=ΣxlyI=0 Σx12=Σy12. Therefore, it is best to select an arrangement that is symmetrical with respect to the origin and retains its shape even when rotated by 90 degrees from among shots that are as far away from the origin as possible.

これより計測ショットはウェハの中心領域を除き、中心
に対して点対称のショット領域を選択するのが良いこと
が分る。点対称であれば中心位置は精度良く算出できる
からである。
This shows that it is better to select a shot area that is point symmetrical with respect to the center, excluding the center area of the wafer, for the measurement shot. This is because if there is point symmetry, the center position can be calculated with high accuracy.

■ ステージ精度およびオフセットチェック値の相互相
関を考慮し、なるべく空間的にばらついたショット配列
にする。
■ Consider stage accuracy and cross-correlation of offset check values, and create shot arrays that are as spatially dispersed as possible.

■ 計測不良ショットまたは異常ショットがあっても、
精度劣化が著しくないものにする。
■ Even if there is a poorly measured shot or an abnormal shot,
Make sure there is no significant deterioration in accuracy.

以上のような条件でサンプルショットを自動選択するこ
とにより、平均化されたずれ1計測値が得られ、上述し
た第5図ステップ3〜9のθ補正における精度およびス
テップ10−19において作成される補正格子の精度が
保証される。また、すべて自動的に選択されるのでスル
ープットを低下させることがない。ざらに、あるショッ
トにおける計測が異常であったため代替ショットで再計
測する場合も、上記と同様に自動選択させることができ
便宜である。
By automatically selecting sample shots under the above conditions, an averaged deviation 1 measurement value can be obtained, and the accuracy in the θ correction in steps 3 to 9 in Fig. 5 described above and the value created in steps 10 to 19 can be obtained. The accuracy of the correction grid is guaranteed. In addition, since everything is automatically selected, there is no reduction in throughput. Roughly speaking, even when re-measuring with a substitute shot because the measurement in a certain shot was abnormal, it is convenient because it can be automatically selected in the same way as above.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、まず基板上の所
定の領域においてT’TLにて基板θ方向の位置合せを
行ない、その後基板上の所定の領域においてTTLにて
位置ずれ量を計測し、その計測結果に基づいて補正格子
情報を作成し、その補正格子情報に基づいて基板上の各
領域における原板と基板との位置合せを行なフているの
で、極めて高いアライメント精度と高生産性(高速)で
位置合せをすることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the substrate is first aligned in the θ direction at T'TL in a predetermined region on the substrate, and then aligned in the TTL in a predetermined region on the substrate. The amount of positional deviation is measured, correction grid information is created based on the measurement results, and the alignment between the original plate and the substrate in each area on the board is performed based on the correction grid information. Positioning can be performed with high alignment accuracy and high productivity (high speed).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る位置合せ方法を適用
した半導体露光装置の概略構成図、第2図は、アライメ
ントマークおよびアライメントマークをレーザビームで
走査している様子等を示す図、 第3図は、ウェハ上の各露光領域のアライメントマーク
の配置を示す図、 第4図は、ウェハ上のショットレイアウトを示す図、 第5図は、上記実施例の装置の動作説明のためのフロー
チャート、 第6図は、サンプルショットの選択のアルゴリズムの説
明のための模式図である。 ST:ステージ、XM、YM:駆動モータ、WS:θス
テージ、WF:ウェハ、 oA:オフアクシス顕微鏡、 LN:焼付投影レンズ、 RSニレチクルステージ、RTニレチクル、PT二回路
パターン、LT:焼付用照明装置、LT:レーザチュー
ブ、 PM:ポリゴンミラー、M:モータ、 P1ニブリズム、 BSI、BS2:ビームスプリッタ、 DR,DL:光電ディテクタ、 CB:コントロールボックス、 CON :コンソール。 特許出願人   キャノン株式会社 代理人 弁理士   伊 東 辰 雄 代理人 弁理士   伊 東 哲 色 濃 1 図 (b)   /    X” 第2FI!j W+ 第3図 列 (カラA) 第4閃 (b) II6図 手続補正書(自発) 昭和62年6月23日
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a semiconductor exposure apparatus to which an alignment method according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing an alignment mark and how the alignment mark is scanned with a laser beam. , FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of alignment marks in each exposure area on the wafer, FIG. 4 is a diagram showing the shot layout on the wafer, and FIG. 5 is for explaining the operation of the apparatus of the above embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the sample shot selection algorithm. ST: stage, XM, YM: drive motor, WS: θ stage, WF: wafer, oA: off-axis microscope, LN: printing projection lens, RS doubleticle stage, RT doubleticle, PT dual circuit pattern, LT: printing lighting Equipment, LT: Laser tube, PM: Polygon mirror, M: Motor, P1 Nibrism, BSI, BS2: Beam splitter, DR, DL: Photoelectric detector, CB: Control box, CON: Console. Patent Applicant Canon Co., Ltd. Agent Patent Attorney Tatsuo Ito Agent Patent Attorney Satoshi Ito Ikino 1 Figure (b) / II6 figure procedural amendment (voluntary) June 23, 1986

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、原板上に描かれたパターンを基板上に配列された複
数の領域に投影光学系を介して順次投影するに先立ち、 該投影光学系を介したTTL方式により、上記基板上の
所定の領域における上記原板と基板との位置ずれ量を求
める第1の計測を行ない、 該第1の計測結果に基づいて上記基板のθ方向の位置合
せを行ない、 その後、上記基板上の所定の領域においてTTL方式に
より上記原板と基板との位置ずれ量を求める第2の計測
を行ない、 該第2の計測結果に基づいて補正格子情報を作成して記
憶し、 該補正格子情報に基づいて上記原板と基板との上記各領
域における位置合せを行なうことを特徴とする位置合せ
方法。 2、前記第1の計測結果より前記各領域のθ方向ずれ量
を算出し、前記基板のθ方向の位置合せとともに、該算
出結果に基づいて前記各領域のθ方向ずれ量が平均的に
最小となるように前記原板と基板とのθ方向位置合せを
行なう特許請求の範囲第1項記載の位置合せ方法。 3、前記補正格子情報に対するオフセットを入力するこ
とができる特許請求の範囲第1項または第2項記載の位
置合せ方法。
[Claims] 1. Prior to sequentially projecting the pattern drawn on the original onto a plurality of areas arranged on the substrate via a projection optical system, the above-mentioned A first measurement is performed to determine the amount of misalignment between the original plate and the substrate in a predetermined area on the substrate, and the substrate is aligned in the θ direction based on the first measurement result. perform a second measurement to determine the amount of positional deviation between the original plate and the substrate in a predetermined region of the substrate using the TTL method, create and store correction grid information based on the second measurement result, and store the correction grid information in the correction grid information. An alignment method characterized in that the original plate and the substrate are aligned in each of the areas based on the above. 2. Calculate the amount of deviation in the θ direction of each region from the first measurement result, and align the substrate in the θ direction, and also determine the minimum amount of deviation in the θ direction of each region on average based on the calculation results. 2. The alignment method according to claim 1, wherein the original plate and the substrate are aligned in the θ direction so that the following is achieved. 3. The alignment method according to claim 1 or 2, wherein an offset for the corrected grid information can be input.
JP62064327A 1987-03-20 1987-03-20 Alignment method Pending JPS63232321A (en)

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